Близнецы NASA готовы помочь измерить энергетический баланс Земли

Пара новых спутников NASA размером с обувную коробку поможет раскрыть атмосферную загадку, которая долгие годы ставила учёных в тупик: как поведение облаков и водяного пара в полярных регионах Земли влияет на климат нашей планеты.

Первый кубсат миссии NASA Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment (PREFIRE) был запущен из Новой Зеландии в субботу, 25 мая. Второй спутник PREFIRE планируется запустить в субботу, 1 июня.

Миссия измерит количество тепла, которое Земля излучает в космос из двух самых холодных и удалённых регионов планеты. Данные PREFIRE улучшат компьютерные модели, которые исследователи используют для прогнозирования изменений льда, морей и погоды в условиях потепления.

Земля поглощает много солнечной энергии в тропиках, а погода и океанические течения переносят это тепло к полюсам. Лёд, снег и облака излучают часть этого тепла в космос, в основном в форме дальнего инфракрасного излучения. Разница между количеством тепла, поглощаемого в тропиках, и тем, что излучается из Арктики и Антарктики, является ключевым фактором, влияющим на температуру планеты и климатические системы.

Однако дальнее инфракрасное излучение на полюсах никогда не измерялось систематически. Миссия PREFIRE позволит исследователям лучше понять, когда и где полярные регионы излучают дальнюю инфракрасную радиацию в космос, а также как атмосферный водяной пар и облака влияют на её количество.

«Крайне важно правильно учесть влияние облаков, если мы хотим точно моделировать климат Земли», — сказал Тристан Л’Экюйер, профессор Университета Висконсин-Мэдисон и главный исследователь миссии PREFIRE.

Облака и водяной пар на полюсах действуют как окна: ясный и относительно сухой день в Арктике подобен открытому окну, выпускающему тепло, а облачный и влажный день удерживает тепло. Тип облаков и высота их формирования влияют на количество удерживаемого тепла.

Однако облака печально известны своей сложностью для изучения из-за микроскопических частиц, способных меняться за секунды. Несоответствия в том, как различные климатические модели представляют облака, могут означать разницу в прогнозах потепления на 3 или 6 градусов Цельсия. Миссия PREFIRE направлена на снижение этой неопределенности.

Тепловой инфракрасный спектрометр на каждом космическом аппарате будет проводить измерения длин волн в дальнем инфракрасном диапазоне. Инструменты смогут обнаруживать облака, невидимые для других типов оптических приборов, и будут достаточно чувствительными, чтобы различать жидкие капли и ледяные частицы.

«PREFIRE даст нам новый взгляд на облака», — сказал Брайан Кан, атмосферный учёный из Лаборатории реактивного движения NASA.